为了提高学生的创新设计能力和实际动手能力，提高实验开设的效率，采用“理论准备-虚拟实验-实物实验”的方式开设机构运动方案创新设计实验。设计了一套基于Solidworks的虚拟装配实验系统，并采用Cosmosmotion插件进行机构运动仿真分析，完成设计方案的实物拼装后测定执行构件的运动参数来验证虚拟实验的仿真分析结果，提高了学生的实验技能以及计算机辅助设计能力。

复合式垂直起降(VTOL)无人机结合多种飞行模式,适应多元化的飞行需求。该文提出一种变旋翼电动VTOL无人机结构设计方案,通过结合固定翼和旋翼机的飞行优势,改变旋翼的转向结构及其相对气流的工作方向,从而切换不同气动方式,达到增强机动性、提升续航性的设计目的。在选型和计算校核后,设计样机并搭建实验平台测试其升转速力特性,得出25°~30°为最优攻角,并验证了新系统最大可达传统旋翼1.8倍的升力。以CFD进行验证计算与实验间的偏差控制在7%,结果显示设计可行。

为研究磁流变液的制动特性设计了一种测量实验装置,该装置可通过控制外加磁场的大小来改变磁流变液的黏滞程度,从而控制制动过程。利用单片机采集制动过程中转速、制动时间以及线圈中励磁电流等参量,使用VB上位机对采集的数据进行处理并绘制出不同情况下的制动特性曲线。通过对各制动参量的理论分析与实验测量以探究磁流变液的制动特性。

海上作业时母船或平台受到海浪影响会产生大幅升沉运动,影响作业安全与工作效率,升沉补偿装置可以极大地改善海上工作环境。针对升沉补偿装置的研究和学生实验的教学需要,该文设计了一种升沉补偿系统实验平台,采用六自由度平台模拟真实的海上船只升沉运动,采用液压系统模拟负载在海上的受力情况,从而可以真实地反映海上工作情况。将主动控制系统、被动控制系统、半主动控制系统集成到升沉补偿系统中,可以清楚地对比不同控制方式各自的优势和不足,使学生更加深入地了解升沉补偿装置的控制机理,尝试更加复杂的控制算法来实现更优秀的补偿效果,激发学生的学习兴趣,进而提高实验教学效果。

为研究挖掘机在偏载条件下的铰点受力并对关键结构件进行疲劳寿命试验,设计了一种加载系统实验装置。装置选取斗杆举升工况下的挖掘姿态作为研究对象,并对被试件进行了合理的二力杆简化,基于AEMSim对液压加载系统进行了建模仿真研究,得到了加载系统的阶跃响应特性和20Hz正弦激励信号下的响应特性曲线。结果表明,挖掘机被试件姿态选择具有代表性,液压加载系统能够满足不同加载频率下的系统响应需求,可用于性能试验仿真研究。

基于Matlab开发了一套实验软件PHM-Bearings,将其用于“机械工程测试技术基础”实验教学中。实验中,首先对原始轴承振动数据进行特征提取,然后使用主成分分析法对其时域特征进行信息融合,在保留最大信息量的同时提高运算效率。模式识别模块用来识别轴承样本是否有故障,从而实现故障预诊。通过轴承健康评估可以定量计算轴承的健康度并绘制出轴承全生命周期健康曲线,从而实现轴承的健康管理。

针对工业工程教学中实训与理论教学分离、实践教学各环节联系不紧密等问题,在云平台环境下,利用互联网技术和信息技术整合现有虚拟仿真事件案例,嵌入理论教学,开发出一套结合虚拟仿真的分布式工业工程实训方法。以四川师范大学工业工程实训教学为例,介绍了汽车生产优化虚拟仿真实验方案的4个阶段和7个步骤。对所设计的基于虚拟仿真技术的工业工程分布式实验可行性进行了验证。

为了准确测取液压传动机构的位姿数据用以跟踪控制,该文通过分析转角测量方法的优缺点,根据机构的运动学分析,转换测试思路,提出以液压缸行程的线位移测量取代关节转角测量。以挖掘机工作装置分析为例,在建立液压缸行程与各关节转角的转换模型基础上,利用单片机和LabVIEW联合开发数据采集及后处理系统,实现各关节转角的实时显示和保存,为自主挖掘的伺服控制系统提供了可靠的位姿数据。

本文介绍了快速插接任意组合式液压与气压传动综合教学实验台研制工作,主要介绍了该实验台的设计思想、结构特点及所能实现的功能.通过实践证明该实验台是培养学生创新意识、增强学生解决实际问题能力的实验平台,是目前液压实验教学的理想设备.

为了弥补传统型液压实验的不足,采用Inventor构建了虚拟实验仪器、实验场景等。以JetBrains Rider作为代码集成开发环境、以Unity 3D作为虚拟仿真实验开发平台,建设液压虚拟仿真实验教学平台,主要包括公有架构建设和液压虚拟实验项目建设。提出关于液压虚拟仿真实验教学平台建设的技术建议。以叶片泵虚拟拆装实验和容积节流调速回路实验为例,展示了该教学平台的液压虚拟实验项目建设情况。